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FOURNIER


Influence de la structure des couverts végétaux en télédétection de la fluorescence chlorophyllienne

Le 28-11-2011

Type : thèse Ecole Polytechnique

Membres du jury :
M. Frédéric Baret (rapporteur)
M. Jean-Philippe GASTELLU-ETCHEGORRY (rapporteur)
M. Vincent CASSE (examinateur)
M. Michael CHELLE (examinateur)
M. Fermín MORALES IRIBAS (examinateur)
M. Ismaël MOYA (directeur de thèse)
M. Dominique DUBET (responsable industrielle)

Résumé :
La télédétection de la végétation continentale repose classiquement sur des indices de réflectance qui renseignent sur l’état des couverts (indice foliaire, fraction de trou, biomasse). L’émission de fluorescence qui accompagne l’activité photosynthétique est générée au sein du couvert. Elle porte une information sur le fonctionnement de la végétation. Différentes campagnes ont permis de suivre la fluorescence des couverts, néanmoins l’interprétation de ce signal en termes physiologiques nécessite de prendre en compte l’influence de la structure du couvert sur le signal de fluorescence. Le défi actuel est de passer du niveau de la feuille (2D) au niveau des couverts végétaux (3D).
Un premier travail a été le développement d’un dispositif pour la mesure quantitative de la déformation spectrale de l’émission de fluorescence lors du changement d’échelle. Dans un second temps ce dispositif, appliqué sur différents couverts dans le cadre d’une plateforme expérimentale dédiée à la fluorescence, a permit d’identifier les paramètres prépondérants de la déformation spectrale. La simulation à l’aide du modèle FluoSAIL confirme ces observations. Sur cette plateforme expérimentale, un couvert de blé sénescent (3D, non fluorescent) a également été suivi pour quantifier l’impact de la géométrie du couvert sur la mesure de fluorescence. Une simulation réalisée à l’aide des modèles SAIL et MODTRAN a permit de dégager les configurations de mesures pour lesquelles cet effet peut être négligé.
Les campagnes de mesures menées ont également permis d’approfondir la signification de la fluorescence mesurée au niveau du couvert. En particulier, la mesure simultanée de fluorescence et d’échanges gazeux d’un couvert agricole a permis l’étude de la relation entre les indices de fluorescence et l’assimilation de CO2 du couvert.
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